厚壁無縫鋼管的焊接

說起厚壁無縫鋼管的焊接，這是一個(gè)比較老生常談的話題，因?yàn)槠浜附拥臅r(shí)候總是非常容易出現(xiàn)裂紋，因此有很多關(guān)于如何防止其焊接時(shí)出現(xiàn)裂紋的文章。今天我們要講的也是如何防止厚壁無縫鋼管焊接出現(xiàn)裂紋。

防止裂紋的措施其實(shí)非常簡(jiǎn)單，就是在焊接的時(shí)候盡量使焊縫金屬呈雙相組織，把鐵素體控制在低于3%到5%的含量。因?yàn)殍F素體可以把有害的雜質(zhì)溶解掉。焊條盡量用的堿性藥皮焊條，不要為了省錢就用劣質(zhì)焊條。根據(jù)貧鉻理論，加熱到450度到850度敏化溫度區(qū)時(shí)的焊縫和熱影響區(qū)在晶界上邊會(huì)析出碳化鉻，造成貧鉻晶界，從而不足以抵抗腐蝕。

厚壁無縫鋼管電解反應(yīng)一直在延續(xù)，在處于緊鄰陽極界面的溶液層中，電解質(zhì)濃度也許會(huì)發(fā)展到飽和或者過飽和狀態(tài)。因此，金屬表面上會(huì)有溶度積較小的金屬氫氧化物或者某種鹽類沉積并且形成一層不溶性膜，這種膜非常疏松，不會(huì)直接導(dǎo)致金屬產(chǎn)生鈍化，只能讓金屬的溶解受到阻礙，不過讓他覆蓋了電極表面，無縫精密厚壁無縫鋼管溶液還有金屬接觸面積出現(xiàn)大面積縮小。

厚壁無縫鋼管的應(yīng)用范圍

厚壁無縫鋼管安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用，管道的化以及新型可靠、簡(jiǎn)單方便的連接方法的開發(fā)成功，使其具有更多其他管材的優(yōu)點(diǎn)，工程中的應(yīng)用會(huì)越來越多，使用會(huì)越來越普及，前景看好。  

城鎮(zhèn)住宅、公共建筑和旅游設(shè)施大量興建，對(duì)熱水供應(yīng)和生活用水供給提出了新的要求。特別是水質(zhì)問題，人們?cè)絹碓街匾暎笠膊粩嗵岣?。鍍鋅厚壁無縫鋼管這一常用管材因其易腐蝕性，在國(guó)家相關(guān)政策的影響下，將逐漸退出歷史舞臺(tái)，塑料管、復(fù)合管及銅管成了管道系統(tǒng)的常用管材。但在許多情況下，厚壁無縫鋼管更有優(yōu)越性，特別是壁厚僅為0.6～1.2mm的厚壁無縫鋼管在飲用水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)及將安全、衛(wèi)生放在首位的給水系統(tǒng)，具有安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn)。已被國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐證明是給水系統(tǒng)綜合性能好的、新型、節(jié)能和環(huán)保型的管材之一，也是一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的給水管材，必將對(duì)改善水質(zhì)、提高人們生活水平發(fā)揮重要的作用。

在建筑給水管系中，由于鍍鋅厚壁無縫鋼管已經(jīng)結(jié)束了百年輝煌的歷史，各種新型塑料管及復(fù)合管得到迅速發(fā)展，但各種管材還不同程度地存在著一些不足，遠(yuǎn)不能完全適應(yīng)供水管系的需要和國(guó)家對(duì)飲用水及有關(guān)水品質(zhì)的要求。因此，有關(guān)預(yù)言：建筑給水管材終將恢復(fù)到金屬管的時(shí)代。根據(jù)國(guó)外的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在金屬管中認(rèn)定厚壁無縫鋼管為綜合性能好的管材之一。

厚壁無縫鋼管軋制加工解析技術(shù)

厚壁無縫鋼管的軋制加工解析技術(shù)自20世紀(jì)80年代后期開始廣泛采用有限要素法（FEM），近伴隨著計(jì)算機(jī)輸出的發(fā)展，解析技術(shù)已由二維向三維的變形解析發(fā)展。由此提高了產(chǎn)品的尺寸精度和質(zhì)量，以下介紹具有代表性的解析技術(shù)。

延伸軋制的解析技術(shù)

芯棒連軋管機(jī)采用芯棒和孔型輥進(jìn)行軋制，因此與板軋制不同，在軋輥圓周方向上存在著軋輥和芯棒沒有接觸的自由變形區(qū)。由于該自由變形區(qū)是在下個(gè)機(jī)架上被軋制，因此為正確理解芯棒連軋管機(jī)的綜合特征，對(duì)包括自由變形區(qū)在內(nèi)的變形進(jìn)行預(yù)測(cè)是很重要的。

這種復(fù)雜的變形預(yù)測(cè)如果采用以往的高速緩存實(shí)現(xiàn)算法是無法獲得高的精度，因此就需要高精度的解析?？紤]到軋制方向剪切變形，采用普通擴(kuò)張平面變形解析進(jìn)行近似三維解析。結(jié)果可知，計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值較一致。

近，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，加快了完全三維有限要素法解析技術(shù)的開發(fā)，它還能用于機(jī)架間張力影響的解析和軋輥與管坯的速度差的解析。

定徑軋制的解析技術(shù)

采用定徑軋制時(shí)由于內(nèi)面沒有工具，因此在軋制厚壁管時(shí)軋材的內(nèi)面形狀不整齊。采用三輥式軋機(jī)時(shí)，軋材的內(nèi)面形狀呈六角形。通過采用三維有限要素法解析，明確了這種內(nèi)面棱角現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)理和應(yīng)采取的對(duì)策。在采用接近正圓的橢圓率=0.986的孔型時(shí)能獲得基本均勻的壁厚，但在采用接近正圓的橢圓率=0.960的孔型時(shí)則出現(xiàn)清晰的內(nèi)面六棱角。采用本解析能預(yù)測(cè)用張力減徑機(jī)軋制時(shí)壁厚的變化，弄清了軋輥孔型特性和機(jī)架間的張力對(duì)內(nèi)面六棱角的影響。